Search

JP-2026076947-A - 大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関及び当該機関の燃料システムをパージする方法

JP2026076947AJP 2026076947 AJP2026076947 AJP 2026076947AJP-2026076947-A

Abstract

【課題】大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関の燃料システムをパージする方法を提供する。 【解決手段】第２燃料システムは、第２燃料タンクと、加圧された第２燃料を燃料弁に供給する第２燃料供給ラインと、燃料弁から加圧された第２燃料を戻す第２燃料戻しラインとを備える。前記機関は、燃料弁，第２燃料供給ライン，第２燃料戻しラインからドレーンタンクへと第２燃料をパージするパージガスシステムを有し、前記方法は、パージ停止後に複数のバルブを閉じることによって、燃料弁の少なくとも一部と、第２燃料供給・戻しラインとを含む空間が第２燃料システムの残りから隔離され、前記空間の内圧が、第２燃料の圧力／温度飽和曲線上の飽和圧力に対応するかどうかを決定するために、前記空間の内圧及び温度が測定されて使用され、前記空間内の圧力が飽和圧力に対応する場合はパージが継続されることを特徴とする。 【選択図】図５

Inventors

  • バティステッリ アリゴ
  • バァルホルダリ ペガー アーミタ

Assignees

  • エヴァレンス，フィリアル・アフ・エヴァレンス・エスイー，ティスクランド

Dates

Publication Date
20260512
Application Date
20250703
Priority Date
20241024

Claims (7)

  1. 大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関の燃料システムをパージする方法であって、 ただし前記機関は、 シリンダライナ内の少なくとも１つのシリンダと、 前記シリンダライナと、前記シリンダを覆うシリンダカバーとの中に配される往復ピストンと、 前記シリンダライナ内において、前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、 従来型燃料を供給する従来型燃料システムと、アンモニアやＬＰＧのような液体の第２燃料を供給する第２燃料システムと、 を有し、前記第２燃料システムは、第２燃料タンクと、前記シリンダカバー又は前記シリンダライナに配された少なくとも１つの燃料弁に加圧された第２燃料を供給するための第２燃料供給ラインと、前記少なくとも１つの燃料弁から加圧された第２燃料を戻すための第２燃料戻しラインとを備え、 前記機関は更に、前記少なくとも１つの燃料弁，前記第２燃料供給ライン，前記第２燃料戻しラインからドレンタンクへと前記第２燃料をパージするパージガスシステムを有し、 そして前記方法は、 前記シリンダカバー又はシリンダライナに配置された前記少なくとも１つの燃料弁の少なくとも一部と、前記第２燃料供給ライン及び戻しラインとを含む少なくとも１つの空間が、パージの停止後に複数のバルブを閉じることによって、前記第２燃料システムの残りから隔離され、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力が、それぞれの第２燃料の圧力／温度飽和曲線上の飽和圧力に対応するかどうかを決定するために、前記少なくとも１つの空間の内部の圧力及び温度が測定されて使用され、 前記少なくとも１つの空間内の圧力が前記飽和圧力に対応する場合はパージが継続される、 ことを特徴とする、方法。
  2. 前記少なくとも１つの空間が少なくとも２つのサブ空間に分割されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  3. 前記少なくとも２つのサブ空間のいずれかにおいて、残存する第２燃料が存在することが示された場合、パージは当該空間にのみ継続されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
  4. 残存する第２燃料の存在が示された場合、飽和圧力がどうあるべきかを評価するために、前記少なくとも１つの空間の異なる位置で温度が測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  5. 前記パージガスシステムがパージガス供給装置を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
  6. パージガスが窒素などの不活性ガスであることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
  7. 大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関であって、前記機関は、 シリンダライナ内の少なくとも１つのシリンダと、 前記シリンダライナと、前記シリンダを覆うシリンダカバーとの中に配される往復ピストンと、 前記シリンダライナ内において、前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、 従来型燃料を供給する従来型燃料システムと、アンモニアやＬＰＧのような液体の第２燃料を供給する第２燃料システムと、 を有し、前記第２燃料システムは、第２燃料タンクと、前記シリンダカバー又は前記シリンダライナに配された少なくとも１つの燃料弁に加圧された第２燃料を供給するための第２燃料供給ラインと、前記少なくとも１つの燃料弁から加圧された第２燃料を戻すための第２燃料戻しラインとを備え、 前記機関は更に、前記少なくとも１つの燃料弁，前記第２燃料供給ライン，前記第２燃料戻しラインからドレンタンクへと前記第２燃料をパージするパージガスシステムを有し、 そして前記機関は、 前記シリンダカバー又はシリンダライナに配置された前記少なくとも１つの燃料弁の少なくとも一部と、前記第２燃料供給ライン及び戻しラインとを含む少なくとも１つの空間を、前記第２燃料システムの残りから隔離するための複数のバルブと、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力及び温度を測定する手段と、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力が、それぞれの第２燃料の圧力／温度飽和曲線上の飽和圧力に対応するかどうかを決定するために、前記測定した圧力及び温度を使用する手段と、 前記少なくとも１つの空間内の圧力が前記飽和圧力に対応する場合、パージを継続する手段と、 を有することを特徴とする、機関。

Description

本発明は、大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関の燃料システムをパージする方法に関する。ただし前記機関は、 シリンダライナ内の少なくとも１つのシリンダと、 前記シリンダライナと、前記シリンダを覆うシリンダカバーとの中に配される往復ピストンと、 前記シリンダライナ内において、前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、 従来型燃料を供給する従来型燃料システムと、アンモニアやＬＰＧのような第２燃料を供給する第２燃料システムと、 を有し、前記第２燃料システムは、第２燃料タンクと、前記シリンダカバー又は前記シリンダライナに配された少なくとも１つの燃料弁に加圧された第２燃料を供給するための第２燃料供給ラインと、前記少なくとも１つの燃料弁から加圧された第２燃料を戻すための第２燃料戻しラインとを備え、前記機関は更に、 前記少なくとも１つの燃料弁，前記第２燃料供給ライン，前記第２燃料戻しラインからドレンタンクへと前記第２燃料をパージするパージガスシステムを有する。 背景の背景 大型ターボ過給式２ストロークユニフロークロスヘッド内燃機関は、通常、コンテナ船などの大型外航船や発電所の原動機として使用される。このタイプのエンジンは、重油や、ディーゼルのような燃料油で運転されることが非常に多い。 近年、大型２ストロークディーゼル機関において、アンモニアやＬＰＧのような別の種類の第２燃料を扱えるようにすることが求められてきている。燃料油のみで運転する燃料油モードと、第２燃料及びパイロット燃料油で運転する第２燃料モードとの両方で運転可能な機関は、しばしば２元燃料機関と呼ばれる。 ２元燃料機関は、例えば重油やディーゼルなどの従来型燃料と、前述の第２燃料で環境に優しい可能性のある燃料の、両方で運転できることが要求される。そのため、使用する燃料の種類ごとに専用の燃料供給・噴射システムが必要となる。この２つの燃料供給・噴射システムの要件は、機関製造のための初期コストを大幅に増加させ、機関の複雑さと維持コストを増大させる。しかし、油圧ポンプのような装置の一部は、燃料を加圧する燃料ポンプに油圧動力を供給するために、燃料供給システムと噴射システムの両方に関連して使用することができる。 このように、２元燃料機関は、従来型燃料用の従来型燃料システムと、第２燃料用の第２燃料システムとを備えている。従来型燃料システムは、本願の技術分野で周知であるため、これ以上の詳細な説明は省略する。第２燃料システムは、第２燃料タンクのように、機関が搭載される船舶の甲板上に設置される要素を有する。第２燃料システムは、第２燃料タンクを機関の燃料弁に接続する必要がある。機関の燃料弁は、通常、機関のシリンダカバー内又はシリンダライナ内に設置されている。機関運転中、この種の機関は比較的大きな振動を呈するため、機関運転中、燃料弁は絶えず動いている。しかし、甲板上の第２燃料タンクは動かない。このため第２燃料システムは、第２燃料タンクに対する燃料弁の動きを吸収できなければならない。これは難しい。第２燃料タンクと燃料弁との間を直線的に接続すると、第２燃料供給ライン及び第２燃料戻しラインに生じる応力は、扱いかねるほど大きくなることがあり、特に燃料供給ライン及び戻しラインのセクション間の接続部において、漏れや破裂を生じさせることがある。供給ラインと戻しラインを形成するパイプに過度の応力を生じさせない方法で、相対的な動きに対応するのに十分な大きさのエルボを設けることは、本願の技術分野で知られている。エルボが大きければ、応力の軽減も大きくなる。燃料弁は機関の上部に近い位置に配置され、第２燃料タンクは甲板上、すなわち燃料弁よりも更に高い位置に配置されるため、十分な大きさを有するエルボを作る最も効果的な方法は、燃料弁及び第２燃料タンクから下方に大きな広がりを持つエルボを設けることである。しかし、このようなエルボは、供給ラインと戻しラインそれぞれの下方に延びる２つの部分が合流する最下部セクションを有する。このことは、第２燃料システムを不活性ガスでパージする際に問題となる。パージは、例えば第２燃料システムが使われていないとき、特に第２燃料システムのメンテナンス作業の前に必要とされる。このとき生じる問題は、供給ラインの最下部セクションの下流の上向きの部分から、液体の第２燃料を押し出すことが困難であるということである。なぜなら、不活性ガスが当該上向きの部分の液体第２燃料の層を通るときに、液体第２燃料を除去せずに泡立つだけになってしまうことがあるからである。更に、液体第２燃料は、第２燃料システム内の他の場所にもトラップされてしまう可能性がある。そのため、機関のオペレータは、パージ後に第２燃料系統が完全に空になったかどうか確信が持てず、第２燃料がまだ残っている可能性があるため、メンテナンス作業を安全に行うことができない。 ＷＯ２０２４／０３２９００Ａ１には、冒頭で述べたような機関の燃料システムをパージする方法が記載されているが、この方法は、燃料システムを完全に空にする確実な方法ではない。 本発明の目的は、第２燃料システムを完全に空にすることに関する上述の問題が少なくとも大幅に低減された、冒頭に述べた種類の大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関の燃料システムをパージする方法を提供することである。 上述の課題やその他の課題が、独立請求項に記載の特徴により解決される。より具体的な実装形態は、従属請求項や明細書、図面から明らかになるだろう。 第１の様相によれば、大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関の燃料システムをパージする方法が提供される。 ただし前記機関は、 シリンダライナ内の少なくとも１つのシリンダと、 前記シリンダライナと、前記シリンダを覆うシリンダカバーとの中に配される往復ピストンと、 前記シリンダライナ内において、前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、 従来型燃料を供給する従来型燃料システムと、アンモニアやＬＰＧのような第２燃料を供給する第２燃料システムと、 を有し、前記第２燃料システムは、第２燃料タンクと、前記シリンダカバー又は前記シリンダライナに配された少なくとも１つの燃料弁に加圧された第２燃料を供給するための第２燃料供給ラインと、前記少なくとも１つの燃料弁から加圧された第２燃料を戻すための第２燃料戻しラインとを備え、 前記機関は更に、前記少なくとも１つの燃料弁，前記第２燃料供給ライン，前記第２燃料戻しラインからドレンタンクへと前記第２燃料をパージするパージガスシステムを有し、 そして前記方法は、 前記シリンダカバー又はシリンダライナに配置された前記少なくとも１つの燃料弁の少なくとも一部と、前記第２燃料供給ライン及び戻しラインとを含む少なくとも１つの空間が、パージの停止後に複数のバルブを閉じることによって、前記第２燃料システムの残りから隔離され、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力が、それぞれの第２燃料の圧力／温度飽和曲線上の飽和圧力に対応するかどうかを決定するために、前記少なくとも１つの空間の内部の圧力及び温度が測定されて使用され、 前記少なくとも１つの空間内の圧力が前記飽和圧力に対応する場合はパージが継続される。 従って、オペレータは、パージ操作の後に第２燃料システムが完全に空になったかどうかの明確な情報を得ることができる。隔離された空間内の圧力が、当該空間内における支配的な温度における飽和圧力（第２燃料の圧力／温度飽和曲線に従う飽和圧力）を下回るとき、それは、当該空間が完全に空になり、メンテナンス作業を可能にするために当該空間を更にパージする必要はないことを示す。これは、燃料システム内に残っている第２燃料が隔離された空間内で気化する間は、飽和圧力に達するまで、第２燃料システム内の圧力が上昇するからである。従ってそれは、パージ後に前記空間内に第２燃料が残っているか否かの情報を与える。 本発明の一実施形態では、シリンダカバー又はシリンダライナに配置された全ての燃料弁と、第２燃料供給ライン及び戻しラインとは、１つの空間として分離されている。が、前記１つの空間を少なくとも２つのサブ空間に分割することも可能である。このようにすると、オペレータは、前記少なくとも２つのサブ空間のどこに残りの第２燃料が存在するかを知ることができる。 前記少なくとも２つのサブ空間のいずれかにおいて、残存する第２燃料が存在することが示された場合、パージは当該空間にのみ継続されることが好ましい。 実施形態によっては、残存する第２燃料の存在が示された場合、飽和圧力がどうあるべきかを評価するために、前記少なくとも１つの空間の異なる位置で温度が測定されることが好ましいだろう。これにより、前記少なくとも１つの空間が空であり、従って保守作業を行っても安全であるかどうかの追加的な指標が得られる。 前記第１の様相の一実施形態によれば、前記パージガスシステムはパージガス供給部を備える。 前記第１の様相の好ましい実施形態によれば、パージガスは不活性ガス、例えば窒素である。 第２の様相によれば、大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関が提供される。この機関は、 シリンダライナ内の少なくとも１つのシリンダと、 前記シリンダライナと、前記シリンダを覆うシリンダカバーとの中に配される往復ピストンと、 前記シリンダライナ内において、前記往復ピストンと前記シリンダカバーとの間に形成される燃焼室と、 従来型燃料を供給する従来型燃料システムと、アンモニアやＬＰＧのような液体の第２燃料を供給する第２燃料システムと、 を有し、前記第２燃料システムは、第２燃料タンクと、前記シリンダカバー又は前記シリンダライナに配された少なくとも１つの燃料弁に加圧された第２燃料を供給するための第２燃料供給ラインと、前記少なくとも１つの燃料弁から加圧された第２燃料を戻すための第２燃料戻しラインとを備え、前記機関は更に、 前記少なくとも１つの燃料弁，前記第２燃料供給ライン，前記第２燃料戻しラインからドレンタンクへと前記第２燃料をパージするパージガスシステムを有し、 そして前記機関は、 前記シリンダカバー又はシリンダライナに配置された前記少なくとも１つの燃料弁の少なくとも一部と、前記第２燃料供給ライン及び戻しラインとを含む少なくとも１つの空間を、前記第２燃料システムの残りから隔離するための複数のバルブと、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力及び温度を測定する手段と、 前記少なくとも１つの空間の内部の圧力が、それぞれの第２燃料の圧力／温度飽和曲線上の飽和圧力に対応するかどうかを決定するために、前記測定した圧力及び温度を使用する手段と、 前記少なくとも１つの空間内の圧力が前記飽和圧力に対応する場合、パージを継続する手段と、 を有することを特徴とする。 以下、図面に示される例示的な実施形態を参照しつつ、本発明をより詳細に説明する。 ある例示的実施形態に従う大型２ストロークディーゼル機関を正面方向から見た概観を示す図である。 図１の大型２ストローク機関を背面方向から見た概観を示す。 図１，２の大型２ストローク機関の第１の実施形態を、その吸気システム及び排気システムと共に略図により表現したものである。 図１から図３の大型２ストローク機関の第２燃料システムの略図表現である。 アンモニアの温度対圧力の飽和曲線を示している。 詳細説明 以下の詳細説明では、例示的実施形態の大型ターボ過給式２ストローク２元燃料ユニフロークロスヘッド内燃機関を参照して、